软磁写磁头、器件、数据系统及写磁头制造方法技术方案

本申请提供了一种软磁写磁头、器件、数据系统及写磁头、写入线圈制造方法，包括：用于Z轴磁电阻传感器的晶圆上的Z桥臂所对应的Z磁电阻传感单元阵列钉扎层磁矩的写入；软磁写磁头包括：衬底，以及设置在衬底上的磁极阵列和写入线圈阵列；磁极阵列中的磁极和第一软磁屏蔽层均为软磁材料；写入线圈阵列包括：原线圈；任一磁极作为磁芯穿过唯一对应的一个原线圈，且磁极的磁极写入端正对一个Z桥臂；写入时，原线圈中通过直流电流，磁极写入端在Z桥臂的钉扎层中产生包含Z向分量直流写入磁场，使钉扎层磁矩转向Z方向。本发明专利技术具有结构简单、写入效率高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及磁传感器，具体而言，涉及一种软磁写磁头、器件、数据系统及写磁头制造方法。

技术介绍

1、mtj磁隧道结磁电阻传感器通常为推挽式结构，包括磁敏感方向相反的两个推磁电阻传感单元阵列和挽磁电阻传感单元阵列封装在一个芯片中，对于x轴或y轴磁电阻传感器，采用反铁磁层磁场退火的方法来决定磁隧道结的磁场敏感方向，即将整个晶圆放置在磁场退火炉中，整个晶圆上的所有磁电阻传感单元具有相同的+x磁场敏感方向，而后切片成晶粒(die)，通过flip-die即旋转+x晶粒的方法，分别旋转90°得到+y桥臂，180°得到-x桥臂，270°得到-y桥臂，分别得到x轴推挽式磁电阻传感器和y轴推挽式磁电阻传感器。这种方法最大的问题在于，由于旋转方法晶粒之间的相对位置的排列存在误差，从而影响传感器的精度。

2、为了解决这种问题，提出了采用激光退火的方法，采用激光光斑来加热单个磁电阻传感器单元，并同时分别施加+x,-x,+y,-y，+z,-z的磁场，就可以在单个晶粒上得到x,y,z轴磁电阻传感器，消除传感器位置对准导致的误差。

3、但是激光光斑在加热磁电阻传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种软磁写磁头，其特征在于，用于Z轴磁电阻传感器的晶圆上的Z桥臂所对应的Z磁电阻传感单元阵列钉扎层磁矩的写入，所述Z桥臂包括+Z桥臂和/或-Z桥臂，所述软磁写磁头和第一软磁屏蔽层分别位于所述Z轴磁电阻传感器的晶圆的上方和下方；

2.根据权利要求1所述的软磁写磁头，其特征在于，所述写入线圈阵列还包括微波线圈，所述微波线圈环绕至少一个所述磁极；

3.根据权利要求1或2所述的软磁写磁头，其特征在于，所述衬底为PCB，所述磁极阵列和所述写入线圈阵列内嵌入所述PCB中。

4.根据权利要求3所述的软磁写磁头，其特征在于，所述PCB为N层板，所述写入线圈阵列包括...

【技术特征摘要】

1.一种软磁写磁头，其特征在于，用于z轴磁电阻传感器的晶圆上的z桥臂所对应的z磁电阻传感单元阵列钉扎层磁矩的写入，所述z桥臂包括+z桥臂和/或-z桥臂，所述软磁写磁头和第一软磁屏蔽层分别位于所述z轴磁电阻传感器的晶圆的上方和下方；

2.根据权利要求1所述的软磁写磁头，其特征在于，所述写入线圈阵列还包括微波线圈，所述微波线圈环绕至少一个所述磁极；

3.根据权利要求1或2所述的软磁写磁头，其特征在于，所述衬底为pcb，所述磁极阵列和所述写入线圈阵列内嵌入所述pcb中。

4.根据权利要求3所述的软磁写磁头，其特征在于，所述pcb为n层板，所述写入线圈阵列包括：位于所述pcb的i层上的平面螺旋线圈，所述平面螺旋线圈通过贯穿于所述pcb的i层之间的埋孔和通孔首尾连接而形成两端口三维螺旋线圈结构，所述磁极位于贯穿于所述pcb的通孔中，所述平面螺旋线圈为单匝线圈或者多匝线圈，n为正整数，i为不大于n+1的正整数。

5.根据权利要求3所述的软磁写磁头，其特征在于，所述磁极为倾斜磁极，所述磁极写入端表面与所述z轴磁电阻传感器的晶圆表面成一倾斜角。

6.根据权利要求3所述的软磁写磁头，其特征在于，所述磁极为锥形磁极，所述磁极写入端尺寸相对于磁极支撑端尺寸收缩，相应的，所述写入线圈阵列在靠近所述磁极写入端位置的直径相对于靠近所述磁极支撑端的直径收缩。

7.根据权利要求3所述的软磁写磁头，其特征在于，所述磁极为多层结构软磁材料，由外层到内层依次为：种子层、非磁性金属层和磁性层。

8.根据权利要求3所述的软磁写磁头，其特征在于，所述磁极为多层结构软磁材料，最外层为种子层，内层包括交替排列的磁性层、非磁性金属层，相邻两个所述磁性层通过其间的所述非磁性金属层形成rkky耦合。

9.根据权利要求1或2所述的软磁写磁头，其特征在于，所述衬底为晶圆，所述磁极阵列和所述写入线圈阵列位于晶圆衬底表面。

10.根据权利要求9所述的软磁写磁头，其特征在于，所述写入线圈阵列包括单层平面螺旋线圈，为单匝线圈或者多匝线圈，且所述写入线圈阵列和所述磁极之间设置有绝缘层。

11.根据权利要求9所述的软磁写磁头，其特征在于，所述写入线圈包括位于所述晶圆衬底各层上的平面螺旋线圈，所述平面螺旋线圈为单匝线圈或者多匝线圈，所述平面螺旋线圈和贯穿于所述晶圆衬底各层之间的连接柱首尾连接而形成两端口结构三维螺旋线圈，且所述平面螺旋线圈与所述磁极之间均采用聚酰亚胺隔离。

12.根据权利要求1或2所述的软磁写磁头，其特征在于，还包括第二软磁屏蔽层，所述磁极的磁极支撑端与所述第二软磁屏蔽层直接相连；

13.根据权利要求1或2所述的软磁写磁头，其特征在于，还包括第三软磁屏蔽层，位于所述软磁写磁头靠近所述磁极写入端的外表面位置处，且环绕所述磁极写入端。

14.根据权利要求1或2所述的软磁写磁头，其特征在于，还包括加热线圈，位于靠近所述磁极写入端的表面的位置处，且环绕所述磁极。

15.根据权利要求14所述的软磁写磁头，其特征在于，还包括第三软磁屏蔽层，所述第三软磁屏蔽层位于所述软磁写磁头靠近所述磁极写入端的外表面上，且环绕所述磁极写入端，所述加热线圈位于所述第三软磁屏蔽层和所述磁极之间。

16.根据权利要求14所述的软磁写磁头，其特征在于，在所述z轴磁电阻传感器钉扎层软磁写入器件写数据的过程中，加热线圈和所述写入线圈阵列经过以下四个阶段：

17.根据权利要求1或2所述的软磁写磁头，其特征在于，所述z轴磁电阻传感器为参考桥式磁电阻传感器，包括+z桥臂与-z轴桥臂中一项和参考桥臂，且为半桥、全桥或者准桥结构；

18.根据权利要求1所述的软磁写磁头，其特征在于，所述z轴磁电阻传感器的晶圆的单元写入区域为单个晶粒；

19.根据权利要求2所述的软磁写磁头，其特征在于，所述z轴磁电阻传感器的晶圆的单元写入区域为单个晶粒；

20.根据权利要求1所述的软磁写磁头，其特征在于，所述z轴磁电阻传感器的晶圆的单元写入区域为掩模版曝光区域，所述掩模版曝光区域包含m*n个晶粒阵列，且任一晶粒(m,n)包括k个z桥臂，所述磁极阵列包括：m*n个磁极单元，每个磁极单元包括k个所述磁极，每个所述磁极上环绕一个所述原线圈，1≤m≤m,1≤n≤n整数，k＝1、2或4。

21.根据权利要求2所述的软磁写磁头，其特征在于，所述z轴磁电阻传感器的晶圆的单元写入区域为掩模版曝光区域，所述掩模版曝光区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：金英西，大卫加藤，周志敏，薛松生，
申请(专利权)人：江苏多维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：